近日，南方科技大學環境科學與工程學院副教授曾振中團隊在Nature Geoscience發表題為“Rewetting global wetlands effectively reduces major greenhouse gas emissions”的研究論文。該研究利用全球濕地溫室氣體交換資料集探究了主要溫室氣體：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮的總交換量在不同水位和溫度梯度下的非線性水熱交換模式，結合濕地退化趨勢和不同修複政策評估了全球濕地溫室氣體排放規模和減排潛力。
濕地作為有機碳庫密度最大的生态系統類型，水位下降對碳庫的威脅以及造成的溫室氣體排放備受關注。濕地二氧化碳、甲烷、氧化亞氮交換受水位調控。高水位條件下的厭氧環境降低了有機碳的分解，在長時間尺度上形成了主要的陸地碳庫。同時，這種電子受體受限的條件有利于甲烷産生，進而形成了大氣甲烷的最大自然來源。相比之下，水位下降促進有機質的分解造成二氧化碳和氧化亞氮的淨排放。已有研究主要涉及單一或兩種溫室氣體，全球單一濕地類别或站點尺度。是以，涵蓋三種主要溫室氣體排放清單的全球濕地退化評估，可以了解較為完整的排放體量及濕地生态系統功能恢複的減排潛力，為制定有效的淨零排放政策提供理論依據。
研究團隊基于全球1875個觀測場址的溫室氣體交換資料，根據年均溫和地下水位劃分為3個氣候區×6個水位梯度。水位梯度下的二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放模式不同。總淨溫室氣體交換在淹水和低水位條件下達到峰值，與濕地水位呈u型關系。對于所有氣候區，當地下水位接近地表時，二氧化碳當量的溫室氣體排放最小。
圖1. 濕地溫室氣體排放的非線性水熱模式
根據溫室氣體排放與地下水位的關系，估算1950 - 2020年濕地退化（排水/幹燥）導緻的溫室氣體排放總量為276.4 Gt CO2eq。其中，近幾年二氧化碳、甲烷和氧化亞氮排放相當于人為源的10.8%、-0.5%和30.5%。在目前的退化趨勢下，2021-2100年，排放可能會增加約1.5倍，達到408 Gt CO2eq。如果在未來十年逆轉濕地退化趨勢并逐漸修複退化濕地，使其地下水位達到近地表進而恢複濕地有機碳積累功能，可以減少相當于10%的人為源二氧化碳排放。
圖2. 不同情景下全球退化濕地的溫室氣體排放趨勢
